本文結合虛擬儀器技術和近紅外光譜分析技術搭建一個快速無損檢測整粒小麥成分含量的系統。此系統以890nm 和940nm 兩個波長的LED 以及14 個窄帶干涉濾光片為光源電路部分；以檢測器和運放為信號轉換和調理部分；以NI 公司的數據采集卡PCI-6040E 為數據采集部分；數據的采集、顯示、分析、保存均集成在同一個虛擬儀器面板上；此系統具有成本低廉、開發時間短、功能靈活、易擴展和維護且可進行現場無損檢測等優點。
關鍵詞：虛擬儀器技術；近紅外光譜分析；小麥成分；無損檢測
近紅外譜區[1]是指位于可見譜區與中紅外譜區之間的一段電磁波譜，即介于780-2526nm 的光區。近紅外光譜（Near-infrared Spectroscopy, NIRS）可劃分為短波長近紅外波段和長波長近紅外波段，其波段范圍分別為780-1100nm 和1100-2526nm。由于頻率較高，NIR 譜區分子對其吸收主要是分子振動的倍頻與合頻吸收。NIRS 分析技術是通過被分析物質中的含氫基團，如OH、CH、NH、SH、PH 等在近紅外區域內表現有特征吸收，利用計算機技術及化學計量學方法，對掃描測試樣品的光學數據進行一系列的分析處理，最后完成該樣品有關成分的定量分析任務。由于它具有不破壞樣品且快速、準確等優點，是20 世紀90 年代以來發展最快、最引人注目的光譜分析技術 [2，3]。目前它在谷物檢測領域已有著廣泛的應用，如水分、蛋白、脂肪和纖維等指標的測定，近紅外檢測技術已經成為了一種公認的標準檢測方法[4]。但是現有的近紅外光譜分析儀器大多體積龐大，價格昂貴，不利于現場分析；或者功能單一，不易擴展和維護。
虛擬儀器[5]的概念，是美國國家儀器公司（National Instruments Corp.簡稱NI）于1986 年
提出的，它是在以計算機為核心的硬件平臺上，其功能由用戶設計和定義，具有虛擬面板，其測試功能由測試軟件實現的一種計算機儀器系統。本文結合虛擬儀器技術和近紅外光譜分析技術，搭建了一個快速無損檢測整粒小麥成分含量的系統。
基于虛擬儀器的近紅外整粒小麥成分測量系統主要包括儀器軟、硬件和建模軟件。儀器軟、硬件均采用模塊化設計。硬件模塊化主要由光路、檢測器及信號調理電路和虛擬儀器的數據采集板卡組成；軟件模塊化主要由信號獲取模塊、I/O 控制模塊、數據分析模塊、數據保存和顯示模塊組成。軟件平臺采用的是圖形化的編程語言LabVIEW，建模采用逐步回歸分析[6]方法。